磁性拓扑范德华界面中的巨大轨道塞曼效应
介观与纳米尺度物理
2025-10-31 v1
摘要
范德华（vdW）异质结构通过堆叠不同的二维vdW材料来实现电子和磁性的调控。例如，vdW界面处的轨道杂化和电荷转移可产生跨界面的电场，从而引发Rashba自旋轨道耦合。在磁性vdW异质结构中，这反过来可以驱动Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，导致vdW界面处局域磁矩的倾斜，从而可能稳定新型二维磁性相。虽然这些涌现的磁性"界面"为自旋电子学提供了有前景的平台，但直接的光谱证据仍然缺乏。在这里，我们报告了在石墨烯和vdW铁磁体FeGeTe界面处朗德因子高达约230的塞曼效应。它们源于一个磁性界面，其中局域磁矩倾斜和由FeGeTe的非平凡能带拓扑产生的巡游轨道矩共同导致施加磁场时巨大的非对称能级分裂。利用石墨烯的非弹性声子隙，我们可以通过扫描隧道谱直接探测被埋藏的vdW界面。通过系统分析石墨烯对探针电场的法拉第式屏蔽，我们展示了探针栅压对本征界面偶极矩以及塞曼效应的调控能力。我们的结果得到了密度泛函理论和静电模型的支持。
引用
@article{arxiv.2510.26662,
title = {Giant orbital Zeeman effects in a magnetic topological van der Waals interphase},
author = {Tobias Wichmann and Mirco Sastges and Keda Jin and Jose Martinez-Castro and Tom G. Saunderson and Dongwook Go and Honey Boban and Samir Lounis and Lukasz Plucinski and Markus Ternes and Yuriy Mokrousov and F. Stefan Tautz and Felix Lüpke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26662},
year = {2025}
}